Равновесие между жидкостью и паром Книга 1 - Коган В.Б.
Скачать (прямая ссылка):
пробы пара
3*
зг> в камере равновесия. Количество загруженной смеси определяется по показаниям манометра, соединенного с баллоном известной емкости, в котором приготовляется смесь.
Методы исследования равновесия между жидкостью и паром, основанные на использовании газовой хроматографии для анализа смесей
Ничтожное количество смеси, требующееся для определения ее состава при использовании метода газовой хроматографии, простота и надежность этого метода анализа открывают новые возможности перед техникой экспериментального исследования равповесия между жидкостью и паром. По-видимому, впервые метод исследования, основанный на использовании газовой хроматографии, был предложен JI. С. Кофманом с сотрудниками [30].
Идея этого метода заключается в использовании изотенископа и газовой хроматографии для одновременного определения давления пара и его состава.
Схема прибора изображена на рис. 22. Ампула 1 с присоединенным к ней ртутным манометром 2 и приспособлением для отбора пробы 3 погружают в термостат 4. Последний заполнен жидкостью, поступающей из ультратермостата. После загрузки жидкой смеси в ампулу из системы удаляется инертный газ (воздух). Для этого ампула погружается в сосуд Дьюара с жидким азотом, открываются краны 5 и 6, и система эвакуируется с помощью вакуум-насоса. Для удаления воздуха, растворенного в загруженной жидкости, ее постепенно размораживают при закрытом вентиле 5. При зтом в манометре 2 создается перепад давления. Затем ампулу вновь погружают в сосуд Дьюара с жидким азотом. Если воздух удален не полностью, то после охлаждения ампулы в манометре 2 сохранится перепад давления. Операцию эвакуирования повторяют до тех пор, пока ртуть в обоих коленах манометра 2 не установится на одном уровне. Наибольшую трудность представляет удаление воздуха в тех случаях, когда при понижений температуры (вследствие уменьшения растворимости) образуется верхний слой, обладающий высоким давлением пара. В таких случаях необходимо пользоваться удлипенным манометром 2.
Рис. 22. Схема прибора, предложенного JI. С. Кофманом, JI. А. Галата и Т. Н. Матвеевой (пояснения в тексте).
36 После удаления из системы инертного газа температура смеси, находящейся в ампуле, постепенно повышается. При этом через вентиль 7 подается инертный газ (азот или воздух) так, чтобы ртуть в обоих коленах манометра 2 находилась на одинаковом уровне. По достижении заданной температуры отбирается проба пара для хроматографического анализа, и с помощью присоединенного к системе основного манометра (на рис. 22 не показап) определяется давление пара.
При давлении пара, не превышающем 2—3 ата, рекомендуется пользоваться прибором цельнотянутым из стекла, однако допустимо применение и разъемных деталей. При давленнях до 6—7 ата буферная колба 8, гребенка 9 и игольчатые вентили 5—7 должны быть изготовлены из металла. Перемешивать жидкость лучше всего с помощью магнитной мешалки.
При давлениях больше 7 ата ампулу и все остальные детали рекомендуется изготовлять из металла. Исследуемый раствор следует вводить в ампулу из дозатора через штуцер, снабжепный вентилем. Манометр 2 в этих случаях должен изготовляться из капиллярной стеклянной трубки и армироваться.
Важной деталью установки является приспособление для отбора пробы паровой фазы. При невысоких (до 3 ата) давлениях проба отбирается медицинским шприцем через пробку из самозатягивающейся резины, например из бутилкаучука. При более высоких давлениях пробу следует отбирать специально герметизированным рассчитанным на высокое давление шприцем или дозатором (емкостью 0.2—0.5 мл) с двумя вентилями, схема которого изображена на рис. 23. Игольчатый вентиль А соединен патрубком 1 с ампулой, а веп тиль В с капиллярной трубкой С. Для отбора пробы вентиль А открывается. Затем вентиль А закрывается, и открыванием вентиля В проба редуцируется в трубку С, из которой отбирается через диафрагму D обычным шприцем.
В последнее время JI. С. Кофман с сотрудниками значительно усовершенствовали описанную установку. Наиболее существенное усовершенствование в установке, схема которой изображена на рис. 24, заключается в том, что в ней исключается необходимость отбора пробы пара шприцем. Это достигается следующим образом. Проба пара из ампулы 1, снабженной нуль-манометром 2, отбирается в камеру 3 объемом 0.2—0.5 мл с запорным вентилем, предназначенным для отключения камеры от ампулы. С помощью вентиля 4 ампула соединяется с мапометром. После отбора пробы камера 3 отключается от ампулы, открываются вентили 5 и 6, и потоком газа-носителя, проходящего предварительно через
Рис. 23. Устройство для отбора пробы при повышенных давлениях (пояснения в тексте).
37 термостатируемую емкость 7, проба увлекается в хроматограф. При этом вентиль 8, установленный на линии подачи газа-носителя в хроматограф, закрывается. Вследствие большого разбавления пробы газом-носителем непосредственно в камере для отбора пробы исключается опасность частичной конденсации пара.
Конструкция прибора, исключающего необходимость отбора пробы пара с помощью шприца, предложена также в работе [31].
